《自动控制原理B》课程大纲
一、课程简介
本课程是电气信息类各专业基础课程,其教学目标是使学生清晰地建立起线性反馈控制系统的基本架构和基本概念,掌握自动控制的基本理论及其工程分析和设计方法,学会利用经典控制理论的工程方法,即时域法、频率特性法、根轨迹法来分析、设计自动控制系统。培养学生运用基本理论解决工程实际问题的能力,并为学习后续有关课程准备必要的知识,有助于学生综合能力和整体素质的提高。
课程主要教学内容包括:系统在三域(时域、复域、频域)中的数学模型、系统分析的三要素(稳定性、稳态特性、动态特性)、以及控制系统的设计方法。具体教学内容包括自动控制系统概述及系统原理框图的绘制、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的复域分析(根轨迹法)、控制系统的频域分析(频率响应法)以及控制系统校正装置的设计。
二、课程目标
依据上海交通大学“研究型、综合性、国际化”的办学定位,结合大电类专业的“宽口径、厚基础、重实践、强能力”人才培养理念,围绕“面向国家需求、突出问题意识、培养实践创新能力”的培养目标,具体课程目标包括:
1. 问题分析:能够应用自动控制的基本原理,分析大电类领域的复杂工程问题,以获得正确的数学模型和性能计算;
2. 设计解决方案:针对大电类领域的复杂工程问题,设计满足特定需求的自动化装置,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素;
3. 使用现代工具:针对大电类领域的复杂工程问题,能够熟练运用MATLAB等工具模拟自动化工程问题,能够熟练使用电子仪器仪表进行系统性能测试与分析;
4. 环境和可持续发展:在运用反馈和优化思想解决复杂工程问题的具体实践过程中,能够充分考虑工程实践对环境的影响,体现节能、环保意识;
5. 职业规范:能够在大电类工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,树立社会主义核心价值观,维护国家利益,具有推动中华民族伟大复兴和社会进步的责任感;
6. 终身学习:通过自动控制理论发展历史的学习,理解自动控制技术应用发展和技术进步对于知识和能力的影响和要求,对于自主学习和终身学习的必要性有正确的认识。
三、教学安排
教学内容 |
学时 |
教学方式 |
导论 |
3学时 |
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控制系统的数学模型 |
6学时 |
包括Matlab介绍 |
控制系统的时域分析 |
10学时 |
包括实验4学时 |
控制系统的复域分析 |
6学时 |
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控制系统的频域分析 |
12学时 |
包括实验3学时 |
控制系统的设计 |
8学时 |
包括实验2学时 |
习题课 |
3学时 |
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四、考核方式
本课程无期中考试,考核方式包括3个部分:
1. 平时成绩:20分,包括课堂表现,作业情况等,作业每章交1次
2. 实验成绩:10分
3. 期末考试:70分,第17~18周
五、教材或参考资料
1. 课程教材:
◆ 工程控制基础,翁正新等,清华大学出版社,2016年9月,第2版,ISBN:9787302446194(十一五规划教材)
◆ 工程控制基础习题解答,杨明等,清华大学出版社,2015年6月,第一版、ISBN:9787302384342(十一五规划教材)
◆ Modern control systems (12th ed.), R. C. Dorf, R. H. Bishop, Prentice Hall, 2011, ISBN-13: 978-0136024583
2. 电子资源:
◆ 爱课程网址:http://www.icourses.cn/sCourse/course_2941.html (链接到外部网站。)链接到外部网站。
◆ 课程QQ群
◆ 每章结束后提供讲义复印版,不提供电子版(请上课认真记笔记)